电气变压器相间短路的后备保护ppt
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变压器相间短路的后 备保护
本节主要内容:
一、过电流保护 二、低电压起动的过电流保护 三、微机型复合电压起动的方向过电流保护 四、微机型变压器阻抗保护 五、变压器相间短路后备保护的配置原则
变压器相间短路的后备保护
变压器相间短路的后备保护是用 来反应变压器外部故障而引起的变压 器绕组过电流，同时也作为差动保护 和瓦斯保护的后备保护。
同时外部故障切除后、电动机自起动的过程中它必须返回 的条件整定。
通常采用 Uop 0.7Ut.n
灵敏度 Ks 要求同电流元件，即：
Ks
Uop U K .max
三、微机型复合电压起动的方向过电流 保护
复合电压:负序电压加全电压
负序电压----反映不对称短路 全电压----反映对称短路
微机型复合电压起动的方向过电流保护
二、中性点直接接地运行变压器的接地保护
1QF
t1
1QF1 跳QF
I 3I0
t2
II
t3
3I0
t4
跳各侧 断路器
图8－17 中性点直接接地运行变压器接地保护原理框图
三、中性点可能接地也可能不接地 运行变压器的接地保护
跳闸矩阵 跳中压侧母联或分
段 跳中压侧 跳高压侧
跳三侧 跳中压侧母联或分
段 跳中压侧 跳中压侧 跳三侧 跳低压侧 跳低压侧 跳三侧
备注
保护动作时间应大于 各侧带方向保护的动
作时间
不经复压闭锁
第六节 变压器的接地保护
作用：用于中性点直接接地系统中的 电力变压器 反映变压器高压绕组、引出线上
的接地短路，是变压器主保护和相邻 母线、线路接地故障的后备保护。
对侧 U u ,v ,w
相间功率方向
整定
本侧
U u ,v ,w
负序过电压 ≥1
低电压
跳闸 &
t
本侧
I u ,v ,w
过电流
1.复合电压元件 复合电压元件动作的判据是： U 2 U 2.set或U1 U set
2.相间功率方向元件 功率方向元件与线路保护中的方向元件原理相同 按 90°接线方式， 通过软件实现-30°或-45°最大灵敏角。
当该元件检测到TV二次回路断线时， 将阻抗保护闭锁，并且发出告警信息。
五、变压器相间短路后备保护的配置原则
G
I
·
1QF
起动元件
跳三侧
断路器
t1
出口
t2
II 2QF
3QF
起动元件
t3
III
图 8－16 单侧电源变压器后备保护配置示意图
1）对于双绕组变压器： 相间短路的后备保护应装设于主电源侧
2）对于单侧电源的三绕组变压器或自耦变压器： 相间短路的后备保护宜装于电源侧和主负荷侧 负荷侧的过流保护以t3 时限跳开 3QF， 主电源侧保护带有两级时限t1 和t2 ： 以较短的时限t2 跳开变压器Ⅱ侧的断路器 2QF， 以较长的时限t1 跳开变压器各侧断路器。
2. 动作时限的整定
动作时限按阶梯形原则整定。
3. 灵敏度 Ks 校验
Ks
I k min Iop
要求 Ks ≥1.2。
二、低电压起动的过电流保护
采用低电压起动可以提高电流元 件的灵敏度
低电压起动的构成: 电流元件、低电压元件、时间元件。
变压器 保护装置
k2
U u ,v ,w
来自高
U u ,v ,w
3)对于多侧电源的三绕组变压器
应在各侧都配置后备保护:各侧保护 均动作于跳开本侧断路器。
对于动作时限最小的保护:应装设方 向元件. 同时，在加装方向保护的一侧，加装 一套不带方向的后备保护，保护动作 后，跳开三侧断路器。
220KV变压器过流保护的配置
变压器侧 过流段
220KV侧
复压过流I 复压过流II
一、电力变压器中性点接地方式选择的原则
1）在多电源系统中，每个发电厂至少有一台 变压器的中性点接地。
2）当发电厂或低压侧有电源的变电所中变压 器多于一台时，应将部分变压器的中性点 接地。
保护原理：
• 采用两段式零序电流保护。 • 每段保护动作后，都以较小的时限t1
跳开母联（或分段）断路器，以减小 故障范围； • 以较长时限t2跳开高压侧（或全跳） 断路器。
来自低
k1
压 侧 TV
压 侧 TV
图 8－ 13 变 压 器 低 电 压 启 动 过电流保护单相原理接线图
1） 电流元件的起动值 Iop 按躲开变压器额定电流整定。
即： Iop
Krel Kre
It.n
灵敏度校验：作为近后备保护时，Ks ≥1.3；
作远后备保护时， Ks ≥1.2。
2） 低电压元件的动作电压整定值： 应按躲开正常运行时母线上可能出现的最低工作电压，
1.起动元件
组成：相电流突变量启动元件
负序电流启动元件两部分，
启动元件动作判据为：
或 i Iset
I 2 I set.2
Iset 、 Iset.2通常均取电流互感器二次额定电流的 0.2 倍。
2．阻抗元件 阻抗元件采用0°接线方式 动作的正方向:可以指向变压器，也
可以指向母线，由保护的控制字控制。 3.TV断线检测元件
Ilmax 计算时应作以下考虑：
1） 对于并列运行的变压器，应考虑一台变压器突然切除时，
所出现的过负荷。
按下式计算：
Ilmax＝
n
n
1
It.n
பைடு நூலகம்
2）对于降压变压器应考虑低压侧电动机自启动的影响。
Ilmax＝Kss It.n
Kss 为自起动系数，： 6～10KV侧取1.5 ~ 2.5， 35KV侧取1.5 ~ 2 。
四、微机型变压器阻抗保护
• 变压器阻抗保护通常作为330KV及以上大型 变压器相间短路的后备保护
• 组成: 起动元件 相间阻抗测量元件 时间元件 电压回路断线闭锁元件等
Iu,v,w Iu,v,w Uu,v,w
启动元件 阻抗元件
Y
t
跳闸
＆
Uu,v,w
TV 断线检测 元件
阻抗压板投入
图 8－15 变压器阻抗保护逻辑框图
常用的后备保护主要有：
• 过电流保护 • 低电压启动的过电流保护 • 复合电压启动的方向过电流保护 • 负序过电流保护及阻抗保护
一、过电流保护
1.起动电流的整定
电流元件的起动电流按躲过变压器可 能出现的最大负荷电流整定
Iop
Krel Kre
Ilmax
K r e l 为 1.2～1.3
K r e 为 0.85
方向
指向220KV变压器
不带方向
复压过流I段
110KV侧
复压过流II段
10KV侧
电流速断 复压过流
指向110KV侧母线
不带方向 不带方向 不带方向
时间
T1
4.2 S
T2
4.5 S
T1
4.8 S
T2
5.1 S
T1
3.6 S
T2
3.9 S
T1
4.2 S
T2
4.5 S
T
1.0 S
T1
1.5 S
T2
1.8 S
本节主要内容:
一、过电流保护 二、低电压起动的过电流保护 三、微机型复合电压起动的方向过电流保护 四、微机型变压器阻抗保护 五、变压器相间短路后备保护的配置原则
变压器相间短路的后备保护
变压器相间短路的后备保护是用 来反应变压器外部故障而引起的变压 器绕组过电流，同时也作为差动保护 和瓦斯保护的后备保护。
同时外部故障切除后、电动机自起动的过程中它必须返回 的条件整定。
通常采用 Uop 0.7Ut.n
灵敏度 Ks 要求同电流元件，即：
Ks
Uop U K .max
三、微机型复合电压起动的方向过电流 保护
复合电压:负序电压加全电压
负序电压----反映不对称短路 全电压----反映对称短路
微机型复合电压起动的方向过电流保护
二、中性点直接接地运行变压器的接地保护
1QF
t1
1QF1 跳QF
I 3I0
t2
II
t3
3I0
t4
跳各侧 断路器
图8－17 中性点直接接地运行变压器接地保护原理框图
三、中性点可能接地也可能不接地 运行变压器的接地保护
跳闸矩阵 跳中压侧母联或分
段 跳中压侧 跳高压侧
跳三侧 跳中压侧母联或分
段 跳中压侧 跳中压侧 跳三侧 跳低压侧 跳低压侧 跳三侧
备注
保护动作时间应大于 各侧带方向保护的动
作时间
不经复压闭锁
第六节 变压器的接地保护
作用：用于中性点直接接地系统中的 电力变压器 反映变压器高压绕组、引出线上
的接地短路，是变压器主保护和相邻 母线、线路接地故障的后备保护。
对侧 U u ,v ,w
相间功率方向
整定
本侧
U u ,v ,w
负序过电压 ≥1
低电压
跳闸 &
t
本侧
I u ,v ,w
过电流
1.复合电压元件 复合电压元件动作的判据是： U 2 U 2.set或U1 U set
2.相间功率方向元件 功率方向元件与线路保护中的方向元件原理相同 按 90°接线方式， 通过软件实现-30°或-45°最大灵敏角。
当该元件检测到TV二次回路断线时， 将阻抗保护闭锁，并且发出告警信息。
五、变压器相间短路后备保护的配置原则
G
I
·
1QF
起动元件
跳三侧
断路器
t1
出口
t2
II 2QF
3QF
起动元件
t3
III
图 8－16 单侧电源变压器后备保护配置示意图
1）对于双绕组变压器： 相间短路的后备保护应装设于主电源侧
2）对于单侧电源的三绕组变压器或自耦变压器： 相间短路的后备保护宜装于电源侧和主负荷侧 负荷侧的过流保护以t3 时限跳开 3QF， 主电源侧保护带有两级时限t1 和t2 ： 以较短的时限t2 跳开变压器Ⅱ侧的断路器 2QF， 以较长的时限t1 跳开变压器各侧断路器。
2. 动作时限的整定
动作时限按阶梯形原则整定。
3. 灵敏度 Ks 校验
Ks
I k min Iop
要求 Ks ≥1.2。
二、低电压起动的过电流保护
采用低电压起动可以提高电流元 件的灵敏度
低电压起动的构成: 电流元件、低电压元件、时间元件。
变压器 保护装置
k2
U u ,v ,w
来自高
U u ,v ,w
3)对于多侧电源的三绕组变压器
应在各侧都配置后备保护:各侧保护 均动作于跳开本侧断路器。
对于动作时限最小的保护:应装设方 向元件. 同时，在加装方向保护的一侧，加装 一套不带方向的后备保护，保护动作 后，跳开三侧断路器。
220KV变压器过流保护的配置
变压器侧 过流段
220KV侧
复压过流I 复压过流II
一、电力变压器中性点接地方式选择的原则
1）在多电源系统中，每个发电厂至少有一台 变压器的中性点接地。
2）当发电厂或低压侧有电源的变电所中变压 器多于一台时，应将部分变压器的中性点 接地。
保护原理：
• 采用两段式零序电流保护。 • 每段保护动作后，都以较小的时限t1
跳开母联（或分段）断路器，以减小 故障范围； • 以较长时限t2跳开高压侧（或全跳） 断路器。
来自低
k1
压 侧 TV
压 侧 TV
图 8－ 13 变 压 器 低 电 压 启 动 过电流保护单相原理接线图
1） 电流元件的起动值 Iop 按躲开变压器额定电流整定。
即： Iop
Krel Kre
It.n
灵敏度校验：作为近后备保护时，Ks ≥1.3；
作远后备保护时， Ks ≥1.2。
2） 低电压元件的动作电压整定值： 应按躲开正常运行时母线上可能出现的最低工作电压，
1.起动元件
组成：相电流突变量启动元件
负序电流启动元件两部分，
启动元件动作判据为：
或 i Iset
I 2 I set.2
Iset 、 Iset.2通常均取电流互感器二次额定电流的 0.2 倍。
2．阻抗元件 阻抗元件采用0°接线方式 动作的正方向:可以指向变压器，也
可以指向母线，由保护的控制字控制。 3.TV断线检测元件
Ilmax 计算时应作以下考虑：
1） 对于并列运行的变压器，应考虑一台变压器突然切除时，
所出现的过负荷。
按下式计算：
Ilmax＝
n
n
1
It.n
பைடு நூலகம்
2）对于降压变压器应考虑低压侧电动机自启动的影响。
Ilmax＝Kss It.n
Kss 为自起动系数，： 6～10KV侧取1.5 ~ 2.5， 35KV侧取1.5 ~ 2 。
四、微机型变压器阻抗保护
• 变压器阻抗保护通常作为330KV及以上大型 变压器相间短路的后备保护
• 组成: 起动元件 相间阻抗测量元件 时间元件 电压回路断线闭锁元件等
Iu,v,w Iu,v,w Uu,v,w
启动元件 阻抗元件
Y
t
跳闸
＆
Uu,v,w
TV 断线检测 元件
阻抗压板投入
图 8－15 变压器阻抗保护逻辑框图
常用的后备保护主要有：
• 过电流保护 • 低电压启动的过电流保护 • 复合电压启动的方向过电流保护 • 负序过电流保护及阻抗保护
一、过电流保护
1.起动电流的整定
电流元件的起动电流按躲过变压器可 能出现的最大负荷电流整定
Iop
Krel Kre
Ilmax
K r e l 为 1.2～1.3
K r e 为 0.85
方向
指向220KV变压器
不带方向
复压过流I段
110KV侧
复压过流II段
10KV侧
电流速断 复压过流
指向110KV侧母线
不带方向 不带方向 不带方向
时间
T1
4.2 S
T2
4.5 S
T1
4.8 S
T2
5.1 S
T1
3.6 S
T2
3.9 S
T1
4.2 S
T2
4.5 S
T
1.0 S
T1
1.5 S
T2
1.8 S